什么是 CAS 延迟：了解 RAM 时序和性能

当您查看计算机内存规格时，您经常会看到列出的数字，例如“CL16”或“CL18”。这些数字指的是CAS 延迟，一个重要但经常被误解的方面内存性能。CAS 延迟（列地址选通延迟）测量 RAM 在接收到来自 CPU 的命令后传输数据所需的时钟周期数。简而言之，它是计算机请求数据与内存实际提供数据之间的延迟。

将 CAS 延迟想象为在餐厅等待服务。即使厨房速度很快，如果服务员需要很长时间才能将食物送到餐桌上，您的整体体验也会变慢。 CAS 延迟数越低意味着性能越好，因为请求和交付之间的等待时间更短。然而，仅 CAS 延迟并不能说明 RAM 速度的全部情况，您还需要考虑时钟速度，因为更快的 RAM 和稍高的延迟可能仍然会表现得更好。

购买内存时，您会注意到频率较高的 RAM 通常具有较高的 CAS 延迟值。发生这种权衡是因为制造商经常增加延迟以实现更高的速度。真正的性能来自于平衡这两个因素——比如拥有一个可能会采取一些额外步骤但移动速度更快的服务器，最终更快地送达你的食物。

CAS延迟（列地址选通延迟），通常缩写为化学发光，是影响计算机性能的 RAM（随机存取存储器）的关键规格。了解 CAS 延迟有助于您在购买或升级 RAM 模块时做出明智的决定。

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什么是 CAS 延迟？

• CAS 延迟是内存控制器从 RAM 请求数据与 RAM 传送该数据之间的延迟时间。
• 它的测量值是时钟周期。
• 例如，CAS 延迟为 16 意味着 RAM 需要 16 个时钟周期来响应读取命令。

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CAS 延迟的工作原理

• 当 CPU 请求数据时，内存控制器会向 RAM 发送列地址选通信号。
• 然后 RAM 定位数据并将其发回。
• CAS 延迟是该过程所需的时钟周期数。
• 较低的 CAS 延迟意味着更快的响应和潜在的更好的性能。

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CAS 延迟和 RAM 速度（频率）

• RAM 速度以 MHz 为单位（例如 3200 MHz）。
• CAS延迟以时钟周期为单位，因此实际延迟时间取决于频率和延迟。
• 真实延迟（以纳秒为单位）= (CAS 延迟 ÷ RAM 频率) × 2000 例如：
  • 具有 CL16 的 DDR4-3200：(16 / 3200) × 2000 = 10 ns
  • 具有 CL18 的 DDR4-3600：(18 / 3600) × 2000 = 10 ns
• 这意味着具有较高频率和稍高 CL 的 RAM 可以具有类似的真实延迟。

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RAM 时序解释

• RAM 时序通常以如下序列给出16-18-18-38。
• 第一个数字是 CAS 延迟 (CL)。
• 其他代表其他延迟，如 RAS 到 CAS 延迟、行预充电时间等。
• 数字越低通常表示 RAM 性能越快。

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CAS 延迟对性能的影响

• 较低的 CAS 延迟可以提高游戏、视频编辑和多任务处理等内存密集型任务的响应能力。
• 然而，CAS 延迟的差异比整体 RAM 频率或容量的影响要小。
• 对于大多数用户来说，RAM 速度和延迟之间的平衡是最好的。

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选择 RAM：要考虑什么

因素	推荐
CAS 延迟	越低越好，但要考虑频率
内存频率	更高的频率可提高带宽
容量	更多 RAM 通常比降低延迟更能提高性能
兼容性	确保 RAM 与您的主板和 CPU 兼容

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概括

• CAS 延迟 (CL)测量 RAM 响应数据请求的延迟。
• 以时钟周期表示；较低的 CL 意味着更快的响应。
• 真实延迟取决于 CAS 延迟和 RAM 频率。
• 选择 RAM 需要根据您的需求平衡延迟、频率和容量。

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进一步阅读

• 金士顿：什么是 CAS 延迟？
• Corsair：什么是 CAS 延迟？ DDR5 延迟解释
• TechRadar：RAM 中的 CAS 延迟是多少？

要点

• CAS 延迟测量 RAM 接收读取命令和传送数据之间的时钟周期延迟。
• 较低的 CAS 延迟数字通常意味着更好的性能，但必须与 RAM 的时钟速度一起考虑以实现整体效果。
• 最佳 RAM 性能来自于在频率和延迟之间找到适当的平衡，而不是只关注一种规格。

了解 CAS 延迟

CAS 延迟是影响 RAM 性能的关键规格。它衡量内存响应 CPU 请求的速度，这直接影响计算机的整体速度。

CAS 延迟的定义

CAS 延迟 (CL) 代表列地址选通延迟。它表示 RAM 在收到来自 RAM 的命令后传送数据所需的时钟周期数。内存控制器。

当 CPU 从 RAM 请求数据时，内存控制器首先识别正确的行，然后识别存储数据的特定列。 CAS 延迟专门测量发送列地址和数据可用之间的延迟。

较低的 CL 数字（如 CL16）意味着比较高的数字（如 CL22）响应时间更快。然而，CAS 延迟只是内存时序方程的一部分。

DRAM 中的 CAS 延迟

在 DRAM（动态随机存取存储器）中，CAS 延迟对整体性能起着至关重要的作用。现代内存模块有多个时序参数，但 CL 通常是最引人注目的。

购买 RAM 时，您经常会看到“DDR4-3200 CL16”或“DDR5-5200 CL40”等规格。第一个数字表示内存的传输速率（以 MT/s（每秒兆传输数）为单位），而 CL 数字则显示延迟。

DDR5 RAM 通常比 DDR4 具有更高的 CAS 延迟数，但这并不一定意味着性能较差。较新的内存以更高的频率运行，这可以抵消较高的延迟值。

计算真实延迟

虽然 CAS 延迟告诉您访问数据需要多少个时钟周期，但它并不能说明全部情况。要了解实际的时间延迟，您需要计算真实的延迟。

真实延迟的公式为：
真实延迟 (ns) = (CAS 延迟 × 2000) ÷ 内存速度 (MHz)

例如：

• DDR4-3200 CL16：(16 × 2000) ÷ 3200 = 10 纳秒
• DDR4-3600 CL18：(18 × 2000) ÷ 3600 = 10 纳秒

这表明具有稍高 CL 的较高频率 RAM 与具有较低 CL 的较低频率 RAM 的性能相同。比较内存模块时，请同时考虑 CAS 延迟和时钟速度，以确定哪个将提供更好的性能。

CAS 延迟对性能的影响

CAS 延迟通过确定 RAM 响应请求的速度来影响计算机的性能。了解延迟和频率之间的关系有助于您在购买或优化内存时做出更好的选择。

频率和延迟

RAM 性能取决于速度（频率）和时序（延迟）。较低的 CAS 延迟意味着更快的响应时间，但这必须与 RAM 的频率一起考虑。例如，具有 CL16 的 DDR4-3200 RAM 在较低频率下的性能可能与具有 CL14 的 RAM 类似。

内存性能以纳秒为单位进行测量，这比仅查看 CAS 编号可以提供更准确的图像。每次操作实际花费的时间取决于这两个因素的共同作用。

在比较 RAM 模块时，仅查看一种规格可能会产生误导。 CAS 延迟较高但频率较高的 RAM 模块的性能可能优于延迟较低但速度较慢的 RAM 模块。

CAS 延迟与时钟速度

CAS 延迟和时钟速度之间的关系对于了解实际 RAM 性能至关重要。 CAS 延迟告诉您 RAM 发送数据需要多少个时钟周期，但每个时钟周期的持续时间随频率而变化。

例如，DDR4-3200 CL16 RAM需要16个时钟周期才能响应，但由于频率较高，这些周期发生得非常快。这使得以纳秒为单位的实际响应时间非常有竞争力。

较高频率的 RAM 可以克服较高的 CAS 延迟，因为时钟周期较短。这就是为什么在实际应用中，3600MHz 的 CL16 RAM 的性能可能优于 3000MHz 的 CL14 RAM。

优化 RAM 性能

为了最佳内存性能时，应同时考虑频率和 CAS 延迟，而不是单独考虑。游戏性能通常受益于这两个因素的平衡。

在较低分辨率或依赖CPU的游戏，更严格的 RAM 时序（较低的 CAS）可以减少 FPS 下降并提供更一致的性能。然而，总 FPS 增加更快的内存通常是适度的，大约 1-3%。

选择内存时：

• 用于游戏：注重频率和延迟的良好平衡
• 对于专业应用：根据具体软件需求确定优先级
• 一般用途：更高的频率通常比更低的 CAS 延迟更重要

BIOS 设置中适当的 RAM 优化有时比购买规格稍好的昂贵模块更能提高性能。

内存技术的版本

内存技术已经发展了几代，每一代都提供了速度的改进，电源效率和存储密度。这些进步直接影响 CAS 延迟和整体 RAM 性能。

DDR3 和 DDR4 比较

DDR3 和 DDR4 是两代流行的 RAM 技术，它们的 CAS 延迟存在显着差异。 DDR3 通常以 800-2133 MHz 的频率运行，CAS 延迟范围为 CL7 到 CL15。尽管 CL 数值较低，但 DDR3 由于时钟周期较长，实际响应时间通常较慢。

DDR4 于 2014 年推出，运行速度更高的频率(2133-5200 MHz)，但 CAS 延迟较高（通常为 CL15 至 CL22）。这似乎有悖常理，但 DDR4 实际上提供了更快的性能，因为：

• 更高的时钟速度可以补偿更高的 CL 数量
• DDR4 中的每个时钟周期比 DDR3 短
• DDR4 系统中的内存控制器效率更高

例如，DDR3-1600 CL9的实际延迟约为11.25ns，而DDR4-3200 CL16的延迟仅为10ns。

RAM 技术的进步

RAM 技术不断进步新一代提供改进的性能指标。 DDR5 是 DDR4 的后继产品，提供：

• 更高的基频（4800-8400 MHz）
• 以更低的电压提高电源效率（DDR4 中为 1.1V 与 1.2V）
• 增强存储密度的可能性
• 不同的延迟管理方法

内存控制器技术也有了显着的发展。现代控制器可以更有效地处理内存访问，从而减少 CAS 延迟对整体系统性能的影响。

新的 RAM 设计融合了以下高级功能：

• 片上 ECC（纠错码）
• 每个模块多个独立通道
• 改善信号完整性

这些进步意味着，虽然 CAS 延迟仍然很重要，但它现在已成为更复杂性能图的一部分，其中包括带宽、电源效率和控制器优化。

选择适合您需求的内存

找到最适合您的系统的 RAM 意味着要平衡速度、延迟和价格。 CAS 延迟 (CL) 在整体内存性能以及以兆传输 (MT/s) 测量的时钟速度方面发挥着关键作用。

CL 对游戏和专业用途的影响

CAS 延迟直接影响游戏中的帧时间，尤其是那些数据集大于 CPU 缓存的游戏。不断加载新资源的游戏受益于较低的 CL 值。

Team Group Delta TUF Gaming RGB 和 G.Skill Trident Z Royal 系列为游戏玩家提供不同的 CL 选项。运行模拟软件或视频编辑应用程序的专业用户会注意到更快的渲染时间更低的延迟内存。

对于游戏来说，大多数游戏中 CL16 和 CL18 之间的差异可能只有 2-5 FPS。然而，操作大型数据集的专业应用程序可以在 CL 值较低的情况下实现高达 15% 的性能提升。

针对不同应用程序的 RAM 基准测试

选择 RAM 时，用户应仅考虑实际性能而不是规格。时钟周期时间（以纳秒为单位）提供了比 CL 数字更准确的图像。

有效延迟公式：

• 真实延迟(ns) = (CL × 2000) ÷ 内存速度 (MT/s)

不同的应用程序受益于不同的 RAM 特性：

• 赌博：速度和延迟之间的平衡
• 视频编辑：更高的容量和中等延迟
• 数据库工作：优先选择较低延迟
• 一般用途：速度比延迟更重要

AIDA64 和 MemTest86 等基准测试工具可以帮助确定更昂贵的低延迟 RAM 是否值得特定工作负载的成本。有时，具有稍高 CL 的较高频率 RAM 比具有严格时序的较低频率 RAM 提供更好的整体性能。

常见问题解答

内存性能可能受到多种因素的影响，包括 CAS 延迟。这些问题解决了有关 CAS 延迟如何影响系统以及选择 RAM 时应了解的常见问题。

CAS 延迟如何影响内存性能？

CAS 延迟会影响 RAM 响应请求的速度。较低的 CAS 延迟意味着 CPU 可以使用数据之前的时钟周期更少。

此时序直接影响需要频繁访问内存的操作。在实际使用中，差异可能很小，但在内存密集型任务中很明显。

与内存频率结合使用时，CAS 延迟决定了实际响应时间（以纳秒为单位）。这种关系就是为什么 CAS 值应始终与内存速度一起考虑的原因。

比较 CAS 延迟值时应考虑哪些因素？

内存频率必须与 CAS 延迟一起考虑。具有稍高 CAS 的较高频率可以优于具有较低 CAS 的较低频率内存。

实际响应时间是通过将 CAS 值乘以时钟周期时间来计算的。这给出了以纳秒为单位的性能的真实衡量。

内存控制器功能，主板兼容性， 和CPU一代也会影响 CAS 延迟如何影响整体系统性能。

不同代 DDR 内存在 CAS 延迟方面如何比较？

较新的 DDR 代通常具有较高的 CAS 延迟数，但时钟速度更快。 DDR4 的 CAS 值通常在 14-19 之间，而 DDR3 通常在 7-11 之间。

尽管 CAS 编号更高，但由于更高的频率和改进的架构，新一代通常会提供更好的性能。

每一代都代表了具有不同电压要求和信号发送方法的技术演进。这些差异意味着 CAS 值无法直接进行跨代比较。

在什么场景下，较低的 CAS 延迟更有利？

频繁访问少量数据的应用程序从较低的 CAS 延迟中获益最多。数据库操作、某些生产力任务和一些科学计算工作负载都属于这一类。

处理器频繁等待内存响应的 CPU 限制场景显示出较低延迟 RAM 带来的更多改进。

一些无法利用高内存带宽的旧应用程序和系统可能会在较高频率下以较低延迟执行更好的性能。

较高的 CAS 延迟会影响游戏体验吗？

游戏性能通常更依赖于内存带宽，而不是单独的延迟。大多数现代游戏在相同频率下 CAS 16 和 CAS 18 RAM 之间的差异很小。

以高帧速率运行的受 CPU 限制的游戏可能会在 CAS 延迟内存较低的情况下显示出微小的改进。这些差异通常在 1-3% 的性能范围内。

显卡和 CPU 对游戏性能的影响通常比内存延迟差异大得多。

CAS 延迟与整体 RAM 速度和系统稳定性有何关系？

CAS 延迟只是影响 RAM 性能的几个时序参数之一。其他时序（如 tRCD、tRP 和 tRAS）也有助于提高整体记忆响应能力。

相同频率下 CAS 值越低，需要的电压越高，并且会产生更多的热量。如果内存控制器没有正确支持，这有时会导致稳定性问题。

内存制造商会平衡 CAS 延迟与其他因素，以确保不同主板和处理器之间的稳定性。这就是工厂额定规格经过广泛测试的原因。